Задача 3

Выходное звено механизма, показанного на рис. П3, I-X, совершает возвратно-поступательное (или возвратно-вращательное) движение и нагружено на рабочем ходу постоянной силой F_c (или моментом Т_с) полезного сопротивления. На холостом ходу при обратном направлении движения выходного звена полезное сопротивление отсутствует, но продол­жают действовать вредные сопротивления. Учитывая трение в кинема­тических парах и пользуясь данными таблиц 3.1 - 3.10, определить :

1. Движущий момент Т_д , постоянный по величине, который нужно при­ложить к входному звену при установившемся движении с циклом, сос­тоящим из рабочего и холостого ходов.

2. Работы сил трения на рабочем и холостом ходах, считая, что вредное сопротивление постоянно на каждом из ходов, но на рабочем ходу оно в три раза больше, чем на холостом.

3. Изменение кинетической энергии механизма за время работы на холо­стом ходу и за время рабочего хода.

4. Мощность, требуемую от привода при вращении входного звена со средней скоростью ₁, и средние (за целый оборот) мощности полезного сопротивления и сил трения.

Рис.П2

Рис.П2 (продолжение)

Задача 4

Стальной стержень переменного сечения находится под действием про­доль­ной силы F и собственного веса. Найти наибольшее напряжение в сечении круглого бруса и определить величину перемещения сечения I-I. Расчётные схемы указаны на рис. П4, а числовые данные приведены в таблице 4.1. В расчёте принимать модуль упругости при растяжении стали Е=2 10⁵ МПа и плотность = 7,7 Мг / м³

Задача 5

По заданным геометрическим параметрам вала, крутящему моменту, размеру зубчатых колёс (рис.П5, табл. 5.1-5.4) требуется выполнить расчёт вала на статическую прочность и выносливость, а также подобрать и рассчитать на динами­ческую грузоподъёмность подшипники качения. Направления сил, действу­ющих на вал, определяются расположением сопряжённых зубчатых колёс, показанных на рисунках тонкими линиями.

Рис. П3

Рис.П3 (окончание)

Задача 6

На рис.П6-П15, I-X, показаны схемы различных соединений. В со­от­­ветствии с шифром задания нужно рассчитать одно из них. Необходимые для расчёта данные приведены в табл. 6.1-6.10. Допускаемые напряжения определяются студентом в зависимости от самостоятельно выбранного материала, вида сварки, размера резьбовых деталей и других параметров. Следует иметь в виду, что расчёт резьбовых соединений должен закан­чиваться подбором резьбы по ГОСТу.

Тип I . Проверить прочность сварных швов, соединяющих диск с зубча­тым ободом и диск со ступицей (рис. 49). Мощность Р, передаваемая колесом, угловая скорость его , толщина швов К₁ и К₂ , размеры d_c, D₀, d заданы в табл. 6.1. Материал диска, ступицы и обода- Ст3.

Тип II. Рассчитать сварное соединение, крепящее опорный швеллер № 16а к стальной плите (рис. 50). Материал электрода и метод сварки назначить самостоятельно. Данные для расчёта приведены в табл. 6.2.

Тип III. Рассчитать винтовую стяжку (рис.51) с макси­мальным усили­ем на винте F по данным таблицы 6.3. Определить также размеры рукоятки. Материал винта и гайки и другие недостающие данные принять самосто­ятельно.

Таблица 4.1

Рис. П4. Схемы нагружения бруса

Рис. П5. Расчётные схемы валов передаточных механизмов

5.1

5.2

5.3

5.4

Тип IV. Рассчитать болты, скрепляющие зубчатое колесо с барабаном лебёдки (рис.52, табл. 6.4). Расчёт вести в двух вариантах: а) болты поставлены с зазором; б) болты поставлены без зазора. Грузоподъёмность лебёдки F и диаметры D₁ и D₂ заданы в таблице 9. Материал барабана -чугун, материал колеса -сталь 35, числом болтов задаться.

Тип V. Рассчитать сварное соединение, крепящее неподвижный блок мон­таж­ного устройства к плите (рис 53, табл. 6.5). Материал электрода и метод сварки выбрать самостоятельно, недостающими данными задаться.

Тип VI. Определить диаметр фундаментных болтов, крепящих стойку к бетонному основанию (рис. 54, табл.6.6). Коэффициент трения основания стойки о бетон f=0,4. Болты принять с метрической резьбой по ГОСТу. Недостающие данные выбрать самостоятельно.

Тип VII. Определить диаметр болтов фланцевого соединения верх­ней части автоклава с его корпусом (рис.55). Давление жидкости внутри автоклава по манометру Р, внутренний диаметр верхней части автоклава D и количество болтов z заданы в таблице 6.7.

Тип VIII. Определить диаметр нарезной части вала дисковой пилы, которая удерживается между двумя шайбами посредством сил трения, возникающих при затяжке гайки на конце вала (рис.56). Пила преодолевает сопротивление резанию силой F. Данные для расчёта приве­дены в таблице 6.8.

Тип IX. Рассчитать клеммовое болтовое соединение, обеспечивающее пе­ре­дачу крутящего момента с рычага в результате приложенной на его конце силы F на вал диаметром D (рис.57, табл. 6.9). Коэффициент трения f.

Тип Х. Определить диаметр резьбы стяжной шпильки станочного прих­вата (рис. 58, табл. 6.10). Усилием пружины пренебречь.

Рис.П6

Рис.П7

Рис.П8

6.1

6.2

6.3

Рис.П9

Рис.П10

6.4

6.5

Рис.П11

Рис.П12

6.6

6.7

Рис.П13

Рис.14

Рис.П15

6.8

6.9

6.10